Effets associés au spin et aux excitons dans les boîtes quantiques de GaAs/AlGaAs – SPINEX

Les boîtes quantiques (BQ) de semiconducteur auto-assemblées sont un système très prometteur pour stocker et manipuler le degré de liberté de spin, mais aussi pour transmettre de l’information préalablement codée sur les états quantiques du photon.
Leur confinement quantique intrinsèque renforce le couplage des excitations optiques (excitons) au porteur de spin pouvant être l' électron, le trou mais aussi les noyaux contenus dans la BQ.
Ce projet vise à étudier par micro-photoluminesnce les propriétés de spin et excitoniques d'un nouveau type de BQ semiconductrice non-contrainte de nouvelle génération. Nous allons montrer que ces BQ (GaAs / AlGaAs) épitaxiées par remplissage de nanotrous laissé à la surface d'un substrat de GaAs, sont une "nano-plateforme" idéal pour étudier des questions de matière condensée à la fois fondamentales et originales, qui ne peuvent pas être explorer en utilisant les BQ contraintes d’InAs/GaAs, plus couramment étudiées.
Les études fondamentales abordées dans ce projet pourraient conduire à des résultats importants pour l'opto-électronique, mais aussi à des débouchées vers des applications opto-nucléaires et enfin à la mise en œuvre de future systèmes de calcul quantique.
Plus précisément, nous voulons aborder deux nouveaux sujets distincts en profitant des propriétés très particulières de ce nouveau système de BQ: la première partie concerne l'étude des propriétés de luminescence et de cohérence des excitons noirs, et la deuxième partie porte sur le contrôle de l’environnement des spins nucléaires contenus dans la BQ et aussi une étude sur la diffusion de l’aimantation nucléaire issue d’une seule BQ se propageant dans le matériaux semiconducteur massif environnant. Ces deux sujets ne sont pas seulement d'un intérêt fondamental, mais peuvent aussi ouvrir de nouvelles voies d’applications potentielles dans les protocoles de communication quantique et aussi en biologie.